L'orchestration des services Web décrite par le Web Service-Business Process Execution Language (WS-BPEL), fait désormais partie intégrante du Web moderne, comme le cloud computing, le Big Data, l'Internet des objets (IoT) et les réseaux sociaux. En effet, elle est au centre de nombreux systèmes d'information liés à une variété de domaines tels que le commerce électronique, les institutions financières et les systèmes de santé, etc. où des données sensibles sont partagées, ce qui pose d'importants problèmes de sécurité. WS- BPEL appelé aussi BPEL, est le langage standard pour construire des services Web complexes d'une manière pratique. Cependant, BPEL n'est pas rigoureusement défini comme un langage formel entrainant ainsi des problèmes d'ambiguïté et de confusion lors de sa compréhension. Par ailleurs, sans fondement formel, il ne serait pas possible de fournir des preuves garantissant le bon fonctionnement de services. Cette thèse adresse la formalisation de BPEL et présente une approche formelle basée sur la réécriture de programmes permettant d'appliquer des politiques de sécurité au niveau de ce langage. Plus précisément, étant donné une composition de services Web spécifiée en BPEL et une politique de sécurité décrite dans une logique temporelle comme LTL, notre approche vise à générer une nouvelle version de service Web qui respecte cette politique de sécurité. La nouvelle version du service se comporte exactement comme l'originale excepté quand la politique est sur le point d'être violée. Dans ce cas le processus pourrait accomplir d'autres actions ou tout simplement être arrêté. La formalisation de BPEL a été aussi traduite dans l'environnement K-Framework, ce qui ouvre la porte à l'utilisation de ses nombreux outils formels incluant un évaluateur de modèles pour l'analyse de services Web. / The Web services orchestration approach described by the Web Service-Business Process Execution Language (WS-BPEL), is now an integral part of the modern Web, such as cloud computing, Big Data, the Internet of Things (IoT) and social networks. Indeed, it is at the center of many information systems related to a variety of domains such as e-commerce, financial institutions and healthcare systems, etc. where sensitive data is shared, which creates significant security issues. WS-BPEL, also called BPEL, is the standard language for building complex Web services in a practical way. However, BPEL is not rigorously defined as a formal language thus leading to problems of ambiguity and confusion when understanding it. Moreover, without a formal basis, it would not be possible to provide any proof guaranteeing the proper functioning of services. This thesis addresses the formalization of BPEL and presents a formal approach based on the rewriting of programs allowing the enforcement of security policies on this language. More precisely, given a composition of Web services specified in BPEL and a security policy described in a temporal logic like LTL, our approach aims to generate a new version of the Web service which respects the given security policy. The new version of the service behaves exactly like the original one except when the policy is about to be violated. In this case the process could take other actions or simply be stopped. The formalization of BPEL has also been translated into the K-Framework environment, which opens the door to the use of its many formal tools including a model checker for the analysis of Web services.

Dans ce mémoire, nous proposons une méthode pour la génération des cas de test pour des processus métiers exprimés en langage BPEL. Cette méthode tient compte de la nature concurrente de ce langage ainsi que des caractéristiques qui lui sont propres. Elle adopte une approche orientée chemin. Ce faisant, ladite méthode définit une extension de la version usuelle du graphe de flot de contrôle (CFG) - baptisée BPEL Control Flow Graph (B-CFG) - pour la traduction du code BPEL en un modèle. En parcourant ce modèle, des chemins de test concurrents, qui sont à habiller par la suite par des données de test, sont générés. Ces chemins concurrents sont représentés d'une façon formelle et appropriée. La génération de ces chemins se fait selon différents critères de couverture. Ces critères, qui ont été à la base définis pour la programmation séquentielle, nous les avons adaptés de façon à pouvoir les appliquer pour le cas d'un langage concurrent comme le BPEL. Finalement, des propositions de pistes de solution sont fournies pour la question de génération de données de test, ainsi que pour la question de spécification/exécution des cas de test. ______________________________________________________________________________

Les Web Services sont aujourd'hui à la base de nombreuses applications de commerce électronique. Aujourd'hui les solutions de sécurité qui sont proposées pour les Web-Services permettent de protéger en confidentialité et en intégrité les communications entre les Web-Services et de contrôler l'accès aux Web-Services. Cependant, le plus souvent, les clients utilisent ces applications sans en connaître le fonctionnement interne. De ce fait, ils n'ont aucune connaissance sur l'usage de leurs données qui est effectué à l'intérieur d'une application. BPEL (Business Process Execution Language) est un langage de programmation permettant d'orchestrer des Web-Services au sein d'une architecture orientée services. Une des fonctionnalités des architectures orientées services est la découverte dynamique des services effectivement utilisés au cours de l'exécution d'une orchestration. De ce fait, l'utilisateur d'un programme BPEL ne peut connaitre avant l'exécution comment et par qui les données qu'il va fournir seront utilisées. Dans le cadre de cette thèse, nous proposons un modèle de politique de contrôle de flux d'information adapté aux architectures orientées services et en particulier aux orchestrations de services. Ce modèle offre aux utilisateurs la possibilité de spécifier des contraintes sur l'usage qui est fait de leurs données personnelles. Les politiques de contrôle de flux d'information définies suivant ce modèle sont définies au cours de l'exécution par l'utilisateur d'une orchestration de services. Les aspects dynamiques des Web-Services conduisent, en effet, à des situations où la politique peut empêcher l'exécution nominale de l'orchestration (par exemple lorsqu'il est fait usage d'un service que l'utilisateur ne connaissait pas avant l'exécution). A cet effet, nous proposons à l'utilisateur d'autoriser dynamiquement des modifications de la politique de contrôle de flux d'information. Afin de lui permettre d'effectuer cette modification, nous proposons dans le cadre de cette thèse un mécanisme permettant à l'utilisateur de disposer d'un maximum d'informations sur l'usage qui est fait de ses données et qui conduit à une violation de la politique de contrôle de flux d'information. Nous avons ensuite appliqué cette approche au langage d'orchestration BPEL. Nous avons en particulier présenté les principaux flux d'information qui interviennent dans ce langage. Nous avons enfin proposé une implémentation de ces mécanismes de contrôle de flux d'information en modifiant un orchestrateur BPEL existant.